Хакаем CAN шину авто. Виртуальная панель приборов
В первой статье «Хакаем CAN шину авто для голосового управления» я подключался непосредственно к CAN шине Comfort в двери своего авто и исследовал пролетающий траффик, это позволило определить команды управления стеклоподъемниками, центральным замком и др.
В этой статье я расскажу как собрать свою уникальную виртуальную или цифровую панель приборов и получить данные с любых датчиков в автомобилях группы VAG (Volkswagen, Audi, Seat, Skoda).
Мною был собран новый CAN сниффер и CAN шилд для Raspberry Pi на базе модуля MCP2515 TJA1050 Niren, полученные с их помощью данные я применил в разработке цифровой панели приборов с использованием 7″ дисплея для Raspberry Pi. Помимо простого отображения информации цифровая панель реагирует на кнопки подрулевого переключателя и другие события в машине.
В качестве фреймворка для рисования приборов отлично подошел Kivy для Python. Работает без Иксов и для вывода графики использует GL.
- CAN сниффер из Arduino Uno
- Подслушиваем запросы с помощью диагностической системы VAG-COM (VCDS)
- Разработка панели приборов на основе Raspberry Pi и 7″ дисплея
- Софт панели приборов на Python и Kivy (UI framework)
- Видео работы цифровой панели приборов на базе Raspberry Pi
Под катом полная реализация проекта, будет интересно!
Водительская дверь открыта
CAN сниффер из Arduino Uno
Чтобы послушать, что отправляет VCDS в CAN шину я собрал сниффер на макетке из Arduino и модуля MCP2515 TJA1050 Niren.
Схема подключения следующая:
Для прослушивания трафика использовал анализатор CanHackerV2 и прошивку arduino-canhacker для Arduino, которая реализует API совместимое с этой программой. Прошивка в гите https://github.com/autowp/arduino-canhacker.
CanHackerV2 позволяет смотреть пролетающий трафик, записывать и проигрывать команды с заданным интервалом, что очень сильно помогает в анализе данных.
Подслушиваем запросы с помощью диагностической системы VAG-COM (VCDS)
Описание VCDS с официального сайта ru.ross-tech.com:
Программно-аппаратный сканер VCDS предназначен для диагностики электронных систем управления, устанавливаемых на автомобилях группы VAG. Доступ ко всем системам: двигатель, ACP, АБС, климат-контроль, кузовая электроника и т.п., считывание и стирание кодов неисправностей, вывод текущих параметров, активация, базовые установки, адаптация, кодирование и т.п.
Подключив сниффер к линиям CAN_L и CAN_H в диагностическом шнурке я смог увидеть какие запросы делает VCDS и что отвечает авто.
Особенность авто группы VAG в том, что OBD2 разъем подключен к CAN шине через шлюз и шлюз не пропускает весь гуляющий по сети трафик, т.е. подключившись в OBD2 разъем сниффером вы ничего не увидите. Чтобы получить данные в OBD2 разъёме нужно отправлять шлюзу специальные запросы. Эти запросы и ответы видно при прослушивании трафика от VCDS. Например вот так можно получить пробег.
В VCDS можно получить информацию почти с любого датчика в машине. Меня в первую очередь интересовала информация, которой вообще нет на моей приборке, это:
- температура масла
- какая именно дверь открыта
Скорость, обороты, температура ОЖ, пробег, расход, место в баке и другие запросы я тоже получил, для справки размещу.
Разработка панели приборов на основе Raspberry Pi и 7″ дисплея
В качестве аппаратной части я выбрал Raspberry Pi. Была идея использовать Android планшет, но показалось, что на Raspberry Pi будет проще и быстрее. В итоге докупил официальный 7″ дисплей, и сделал CAN шилд из модуля TJA1050 Niren.
OBD2 штекер использовал от старого ELM327 адаптера.
Используются контакты: CAN_L, CAN_H, +12, GND.
Тесты в машине прошли успешно и теперь нужно было все собрать. Плату дисплея, Raspberry Pi и блок питания разместил на куске черного пластика, очень удачно подобрал пластмассовые втулки, с ними ничего не болтается и надежно закреплено.
Местом установки выбрал бардачок на торпедо, которым я не пользуюсь. По примеркам в него как раз помещается весь бутерброд.
Напильником довел лист черного пластика до размера крышки бардачка, к нему прикрепил бутерброд и дисплей. Для прототипа сойдет, а 3D модель с крышкой для дисплея и всеми нужными крепежами уже в разработке.
Софт панели приборов на Python и Kivy (UI framework)
Параллельно со сборкой самой панели приборов я вел разработку приложения для отображения информации с датчиков. В самом начале я не планировал какой либо дизайн.
Первая версия панели приборов
По мере разработки решил визуализировать данные более наглядно. Хотел гоночный дизайн, а получилось, что-то в стиле 80-х.
Вторая версия панели приборов
Продолжив поиски более современного дизайна я обратил внимание какие цифровые приборки делают автопроизводители и постарался сделать что-то похожее.
Третья версия панели приборов
Ранее, я никогда не разрабатывал графические приложения под Linux поэтому не знал с чего начать. Вариант на вебе простой в разработке, но слишком много лишних компонентов: иксы, браузер, nodejs, хотелось быстрой загрузки. Попробовав Qt PySide2 я понял, что это займет у меня много времени, т.к. мало опыта. Остановился на Kivy — графический фреймворк для Python, простой в понимании с полной библиотекой графических элементов и дающий возможность быстро создать мобильный интерфейс.
Kivy позволяет запускать приложение без Иксов, прямо из консоли, в качестве рендера используется OpenGL. Благодаря этому полная загрузка системы может происходить за 10 секунд.
Алгоритм работы следующий, используется 3 потока:
- В главном потоке работаем с графическими элементы (спидометр, тахометр, часы, температуры и др) на экране
- Во втором потоке каждые 5 мс делаем опрос следующего датчика
- В третьем потоке слушаем CAN шину, получив ответ парсим его и обновляем соответствующий графический элемент
Работает стабильно, самый долгий процесс в разработке был связан с рисованием дизайна. На данный момент обкатываю решение и потихоньку пишу мобильное приложение для iOS, чтобы любой мог попробовать цифровую панель приборов.
Проект цифровой панель приборов открытый. Рад буду предложениям и комментариям!
Видео работы цифровой панели приборов на базе Raspberry Pi
Приложение на телефон Виртуальная панель приборов
Для телефона написал приложение — виртуальная панель приборов, данные от машины передаются через ELM327 Wi-Fi адаптер. Адаптер подключается в OBD2 разъем, делает запросы по CAN шине и возвращается ответы в приложение по Wi-Fi.
Приложение VAG Virtual Cockpit уже в AppStore. Пока, что только под iPhone/iPad, но Android версия планируется. Приложение решил сделать платным с минимальной символической стоимостью.
Если есть желание поддержать проект, то вот ссылка на приложение, принимаю любые замечания и предложения!
VAG Virtual Cockpit
Источник
TECH EL проектирование и производство
Схема подключения иммитатора CAN шины к сидения BMW 5 серии E60
Для подключения сидений BMW 5 series E помимо сидений и имитатора CAN шины
понадобится комутационный узел находящийся в блоке управления подогревом , расположенным в центральной консоли.
Схема подключения иммитатора CAN шины к сидения BMW 7 серии E65
Для подключения сидений BMW 7 series E понадобится :
1.сидения
2.штатный подлокотник с джойстиками управления сидениями
3. имитатора CAN шины
Схемы подключения
На данной странице размещены схемы управления сидениями в E и F сериях автомобилей BMW .
Схема подключения иммитатора CAN шины к сидения BMW 7 серии F01
Для подключения сидений BMW 7 series F понадобится :
1.сидения
2.штатный подлокотник с джойстиками управления сидениями
3. имитатора CAN шины с возможностью подключения кнопок подогрева , вентиляции , массажа и памяти.
4.Дополнительные кнопоки подогрева , вентиляции , массажа и памяти.
Схема подключения сидений BMW E60 после 2007 года выпуска .
Схема подключения сидений 2007 года выпуска отличается от схемы подключения сидений 2003 года выпуска , подключение сигнальных линий к центральному блоку.
Различия подключения рестайлинговых и дорестайлинговых сидений приведены на этой схеме.
Замена штатного подлокотника BMW E65 .Кнопки управления сидением.
кнопка 0 перемещение сидения вперёд
кнопка 1 спинка в плечах вперёд
кнопка 2 подкачка верха и низа поясничной подушки
кнопка 3 подколенник вперёд
кнопка 4 перемещение сидения назад
кнопка 5 спинка в плечах назад
кнопка 6 сдутие поясничной подушки
кнопка 7 подколенник назад
кнопка 8 лифт сидения сзади вверх
кнопка 9 подголовник вверх
кнопка 10 подкачка верха поясничной подушки
кнопка 11 боковая поддержка
кнопка 12 лифт сидения сзади вниз
кнопка 13 подголовник вниз
кнопка 14 подкачка низа поясничной подушки
кнопка 15 лифт сидения спереди вверх
кнопка 16 спинка наклон вперёд
кнопка 17 спинка наклон назад
кнопка 18 боковая поддержка
кнопка 19 лифт сидения спереди вниз
реализована возможность подключения кнопок подогрева , вентиляции , памяти и светодиодов отображающих включеный режим.
Так же есть вариант где реализована возможность подключения кнопок подогрева , вентиляции , памяти и светодиодов отображающих включеный режим.
штатное подключения кнопок подогрева , вентиляции , памяти .
штатное подключения кнопок подогрева , вентиляции , памяти .
подключение кнопок и светодиодов к имитатору шины CAN BMW F01
Подключения кнопок подогрева , вентиляции , памяти вместо стандартных кнопок BMW к имитатору шины CAN.
Схема подключения джойстика W222 для регулировки сидения BMW E65 и включения функций подогрева , вентиляции , памяти , массажа
Схема подключения кнопок подогрева , вентиляции , массажа и светодиодов отображающих включенный режим
BMW E70 X5.
Разъёмом подключения является разъём под плоский шлейф типа IDC14.
Схема подключения
резистивных регуляторов
подогрева и вентиляции , массажа и памяти кнопками и светодиодов отображающих включенный режим
BMW E series.
По запросу возможно изготовление под любой резистивный переключатель.
Источник